碳纤维增强聚合物（CFRP）具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳等优良性能,将其用于大跨度斜拉桥中能发挥该材料的性能优势.为研究CFRP索斜拉桥和钢索斜拉桥在地震作用下的动力性能,以某一大跨度斜拉桥为对象,建立有限元计算模型,采用等轴向强度变化的原则将钢索替换为CFRP索,计算并获得二者在同一地震波作用下的最终位移、应力和位移-时程曲线.计算结果表明,与钢索斜拉桥相比,采用碳纤维索后桥梁的变形特征基本接近,但结构的受力状态有所改善,主梁的最大内力和最大位移值均变小.
为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)索和钢索斜拉桥在地震响应和抗震性能方面的差异,以苏通长江公路大桥为参考建立了有限元动力学模型。采用等轴向刚度准则进行钢索和CFRP索的替换,利用时程分析法比较了不同索斜拉桥的地震响应值,并进行了抗震验算和评价。结果表明:相对钢索斜拉桥,CFRP索斜拉桥的自振频率有明显提高,位移和内力地震响应值减小,响应衰减较快,且抗震性能优势明显,其原因是CFRP索斜拉桥自重轻、索桥耦合振动的概率小、索的材料阻尼大等;所得结论可为CFRP索在大跨斜拉桥中的应用提供参考。
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